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圖靈的光環

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樓主
ID:94097 發表于 2015-10-30 14:29 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
個人認為,王垠對圖靈的評價很中肯,希望大家有耐心看完。類似的,還可以舉出很多人物和事例,如諸葛亮的軍事才能并不突出(可謂識治之良才,管、蕭之亞匹矣。然連年動眾,未能成功,蓋應變將略,非其所長歟!)康熙(武功是沒問題的,文治有爭議)袁崇煥(打仗是沒問題的,但沒有力挽狂瀾的能力)及linux(NB是吹出來的),轉載這篇文章是希望大家明白,要敢于質疑。

全世界的人都知道,圖靈(Alan Turing)是個天才,是他創造了計算機科學,是他破解了德國的Enigma密碼,是他拯救了全人類。然而根據一些最近解密的二戰歷史資料,以及自己一直以來對圖靈機等計算模型的看法,我發現圖靈所受到的崇拜,相對于他本人的實際成就,其實相差甚遠。
由于二戰以來各國對于當時諜報工作的保密措施造成的事實混淆,再加上圖靈的不幸生世所引來的同情,圖靈這個名字似乎擁有了一種撲朔迷離的光環。人們把很多本來不是圖靈作出的貢獻歸結在他身上,也把本來平平常常的貢獻任意地夸大。圖靈的光環,掩蓋了許多對這些領域做出過更加重要貢獻的人。
在圖靈誕辰一百周年的時候,人們風風火火的召開各種大會,紀念這位“計算機之父”。各大媒體也展開宣傳,大力鼓吹圖靈的豐功偉績。甚至有人乘機寫了一本圖靈的傳記,叫做《Alan Turing: The Enigma》。此書肆意的歪曲和貶低其他人,說別人都在偷竊圖靈的研究成果,都在欺負他,云云。添油加醋地抬高圖靈的功勞,把他吹捧為天才,把他的工作全都叫做史無前例的,開天辟地的發明。如果你不想花錢買書,可以看看此書作者寫的一個圖靈簡要生平,足以顯示其謬誤和夸大之處。
由于這個原因,我想根據自己對一些專業知識和歷史資料的了解,把自己對于圖靈這個人的看法澄清一下。
密碼學
很多人提到二戰Enigma密碼的故事,都會把功勞一股腦地歸到圖靈頭上,以至于只字不提其他人。然而紙終究是包不住火的,最近解密的資料說明,圖靈的工作其實大部分屬于對以往工作的“改進”,而不是獨創的發明。當年好些人對破解Enigma密碼的貢獻比圖靈大很多,然而卻很少有人聽說過他們的名字。這是不公平的。
最近的多國間諜首腦會議,對一些二戰歷史資料進行了解密。你可以從這些信息發現,破解Enigma密碼的大部分初創性工作,其實不是英國人,而是波蘭人完成的。波蘭人不但俘獲并且復制了德國人的Enigma機器,而且發現了其中微妙的漏洞,制造了一種用于解密的機器叫做BOMBA)。英國的密碼工作還沒開始,波蘭科學家們早已經可以破解德國陸軍和空軍的Enigma密碼。
英國人的工作,其實是把波蘭人送給他們的核心技術擴展到可以破解德國海軍的密碼。海軍的密碼比起陸軍和空軍的,其實大同小異。如果波蘭沒有被攻陷,海軍的密碼一樣會被他們破掉。關于Enigma密碼機器是如何工作,有什么特點和漏洞,民用和軍用Enigma機器的區別,海軍的Enigma機器有什么不同,你可以參考這兩個技術性的視頻:[視頻1][視頻2]。
所以英國人(圖靈是其中之一)所做的工作,其實是建立在波蘭科學家的“初創性”工作之上,屬于一種“改進”或者“優化”。波蘭人其實沒有遇到技術困難,但由于被德國侵略,波蘭情報局決定把Enigma密碼的關鍵技術送給英國和法國,希望得到他們的幫助。雖然最后是英國的密碼工作使二戰得到了轉機,但這并不應該掩蓋波蘭科學家做出了初創性工作,波蘭人給了英國人最關鍵的技術這一事實。
計算機科學
圖靈被堂而皇之地稱為“計算機之父”,計算機科學界的最高榮譽也被叫做“圖靈獎”(Turing Award)。然而如果你深入的理解了計算理論和程序語言理論,就會發現其實圖靈對于計算機科學也沒有很多初創性的貢獻。
絕大部分計算機專業的人提到圖靈,就只知道圖靈機(Turing Machine)。稍微有點研究的人,可能知道圖靈機與lambda calculus的等價性。Lambda calculus很容易理解,然而對于這圖靈機,人們卻看不透它其中的奧妙,覺得高深莫測。雖然大家實際編程用的語言基本是lambda calculus衍生來的,跟圖靈機八帽子遠,可總覺得“圖靈機”這名字顯得高大上一些,所以總喜歡在research paper里用圖靈機作為模型。
在我看來,其實計算理論這個領域,恰恰是被圖靈機給無端的復雜化了。圖靈機充其量算個理論模型,完全不能實用。而就算是作為理論模型,它也是丑陋而復雜的。其實圖靈機誕生好多年以前,就已經存在一個更好更簡單的模型—lambda calculus,它是由圖靈的PhD導師Alonzo Church發明的。圖靈沒能理解lambda calculus的精髓,他偏執的認為,自己設計的圖靈機才是劃時代的創新。所以他跟Church以及師兄們都合不來,自己把自己孤立起來。
現在看來,圖靈機比起lambda calculus來說,其實算是一個歷史的倒退。Lambda calculus比圖靈機早好多年誕生,能夠描述圖靈機所能描述的一切理論,卻比圖靈機還簡單好多,以至于很多人都搞不明白,圖靈機除了讓一些理論顯得高深莫測,還有什么存在的意義。然而圖靈的名氣真是莫名其妙的大呀,輕松地壓倒了Church,以至于很多計算機行業的人一大把年紀了,還不知道Church是誰,他做了什么。
然而由于圖靈離奇的生世,他在死后忽然有了許多的擁鱉。這些人喜歡圖靈機,因為它能讓自己的理論顯得高深莫測,晦澀難懂。普通的計算理論課本,往往用圖靈機作為它的計算模型,用很苦逼的辦法推導各種可計算性(computability)和復雜性(complexity)理論。特別是像Sipser那本經典教材,含混晦澀,語言混淆不堪,有時候讓我懷疑作者自己有沒有搞懂那些東西。
后來我發現,其實圖靈機所能表達的理論,全都可以用更加簡單的lambda calculus(或者任何一種現在流行的程序語言)來表示。圖靈機的每一個狀態,不過對應了lambda calculus(或者某種程序語言)的一個“AST節點”,然而用lambda calculus來表示那些計算理論,卻可以比圖靈機清晰和容易很多。在Indiana大學做計算理論課程助教的時候,我把這種思維方式悄悄地講述給了上課的學生們,他們普遍表示我的這種思維方式容易理解很多,而且更加貼近實際的編程。
我曾經以為自己是唯一知道這個秘密的人,直到有一天我把這個秘密告訴了我的PhD導師,Amr Sabry。他對我說:“哈哈!其實我早就知道這個,你可以參考一下Neil Jones寫的一本書,叫做《Computability and Complexity: From a Programming Perspective》。(這本書現在已經可以免費下載
此書作者用一種很簡單的程序語言,闡述了一般人用圖靈機來描述的那些理論(可計算性理論,復雜性理論)。他發現用程序語言來描述計算理論,不但簡單直接,清晰明了,而且在某些方面可以更加精確地描述圖靈機無法描述的定理。得到這本書,讓我覺得如獲至寶,原來世界上有跟我看法如此相似,對事物洞察力如此之高的人!
在一次會議上,我有幸地遇到了Neil Jones,跟他切磋思想。當提到這本書的模型與圖靈理論的關系,老教授謙虛的對我說:“圖靈的模型還是有它的價值的……” 可是到最后他也沒能說清楚這價值何在。我心里很清楚,他只是為了避免引起宗教沖突,或者避免顯得狂妄自大,而委婉其詞。眼前的這位教授,雖然從來沒有得過圖靈獎,他對于計算本質的理解,卻比圖靈本人還要高出很多。
電子計算機
很多計算機科學家喜歡說,大家現在用的電子計算機,“只不過”是一個Universal Turing Machine。那么現在讓我們來看看圖靈本人真正對電子計算機的發展起過多大作用吧。如果一個人對一個行業起過重大的作用,那我們可以說“沒有他不行”。然而事實卻是,即使沒有了圖靈,電子計算機照樣像今天一樣發展,不會受到任何影響。這是為什么呢?
根據老一輩工程師的敘述,圖靈的工作和理論,對于他們當年設計和制造實際可以用的電子計算機,其實幾乎沒有任何作用。很多工程師當時根本不知道圖靈是誰,圖靈機是什么,他們只是根據自己對于“計算”的理解,設計和制造了那些計算機電路。這就是為什么我們今天看到的電子計算機,跟圖靈機幾乎完全不搭邊。
世界上最早的兩臺電子計算機,ENIAC和EDVAC,都是美國人設計制造的(其中,馮諾依曼起了重要作用)。在EDVAC誕生幾個月之后,圖靈才被英國國家物理實驗室(NPL)安排到一個獨立的項目,他們看見美國的計算機技術發展,著急了,所以想讓他幫忙山寨一個EDVAC的“英國特色版本”。
圖靈設計的機器叫做ACE(Automatic Computing Engine)。它在操作細節上跟EDVAC幾乎沒有區別,只不過圖靈的ACE報告東拉西扯,也不想想拿這機器來做點立竿見影立馬可以用的項目,結果最后異想天開扯上了“思考機器”(thinking machine)。最后圖靈只打了個草稿,就在頭腦秀逗中休年假去了。
估計所謂“圖靈測試”(Turing Test)就是那時候提出來的。當然了,因為他扯到了“thinking machine”,后來就有人把他捧成人工智能(AI)的鼻祖。其實呢,圖靈測試根本就不能說明一個機器具有了智能,它只是在測試一些膚淺的表象。扯遠了,總之圖靈的報告沒有在設計“計算機器”這個角度進行任何創新,倒是提出了一些不切實際的“應用”。
最后,ACE的工程在沒有圖靈的情況下展開了。到1950年的時候,ACE運行了它的第一個程序。ACE最后的設計,其實跟圖靈的報告已經沒有半點干系。等圖靈放完假回來,直到他去世的那天,都在設想一些更秀逗,更不實際的工作:他想用那機器來模擬和研究胚胎的發育過程。至此,圖靈成為了ACE計算機的“用戶”,而不再是它的“設計者”。不過呢,后人不但堅持的認為他發明了計算機,而且還說他開創了一個新的領域,叫做“ Morphogenesis”…… 你說怪不怪。
所以你看到了,圖靈并不是一個實干家,他并沒有造出任何一臺有用的計算機,他對計算機的工程設計幾乎沒有任何實際的影響。在ACE的項目中,他最多算個“architect”。不過他恐怕是那種不切實際,一行代碼不寫,喜歡異想天開瞎指揮,讓真正動手做事的工程師發瘋,最后卻拿走所有credit的那種architect。
可惜的是,總有些人喜歡把真正的實干家們千辛萬苦造出來,真正可以用的機器和語言,牽強附會地歸功于某些不搭邊的理論家,仿佛那是理論家的功勞似的。這也許就是為什么圖靈被他們稱為“計算機之父”吧。
總結
我說這些是為了什么呢?我當然不是想否認圖靈所做出的貢獻。他的工作當然是有意義的,然而那種意義并不像很多人所吹噓的那么偉大,它們甚至不包含偉大的創新。
我覺得很多后人給圖靈帶上的光環,掩蓋了太多其它值得我們學習和尊敬的人。計算機科學不是圖靈一個人造出來的,圖靈并不是計算機科學的鼻祖,他甚至不是在破解Enigma密碼和電子計算機誕生過程中起最重要作用的人。
許許多多的計算機科學家和電子工程師們,是他們造就了今天的計算科學。他們的聰明才智和貢獻,不應該被圖靈的光環所掩蓋,他們應該受到像跟圖靈一樣的尊敬。
希望大家不要再神化圖靈,不要再神化任何人。

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